浅议刀具半径补偿原理和应用技巧

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1、浅议刀具半径补偿原理和应用技巧摘要：在实际数控铳床操作过程中，经常遇到一个零件为达到精度要求必须分粗、精加工的情况，这样就需要进行二次编程。但是如果能精通刀具补偿应用，就可以用同一程序来代替二次编程，降低程序编制工作量，实现同一程序粗、精加提高编程效率的目的。关键词：刀补原理半径补偿应用在数控铳削编程中，如何利用刀具半径补偿功能来简化程序编制步骤，既降低编程人员的劳动量，提高效率，让程序编制变得简单易行，又能保证产品质量、降低程序编制成本。本文将就此问题进行探讨，详述刀具半径补偿指令原理、G41/G42/G40程序执行过程和实际程序应用。一、

2、刀具半径补偿原理1•刀具半径补偿过程指令在系统中的处理过程如图1所示。图1数据轮转图(1)刀补建立。系统将零件程序读入BS缓冲区的程序段，包含有G41/G42命令时，设标志为0,系统即进入刀补建立。当条件成立时开始执行刀补。(2)系统首先对程序缓冲区的程序进行语法检查和译码，并存入下一个缓冲区DS,再将下一个程序读入BS,依此类推。(1)存在DS的程序段经刀具半径补偿处理程序进行数据处理后，将刀心数据存入刀补缓冲区CS,设标志为1。刀具半径补偿C约定，在插补平面内不得有连续两段以上不移动的程序段，没有刀补则CS不用。(2)经过速度处理后，存入

3、工作寄存器AS,设标志为2O此时系统将一部分指令送往PLC对机床进行逻辑顺序控制。另一部分运动指令进行插补运算，结果存入缓冲区AR。再经位置控制后存入缓冲区OS,进行机床的运动控制。2.刀具半径补偿的概念铳削刀具，编程指令是以刀位点为指令的。为达到加工精度，其要么由编程人员计算出相应偏离刀半值来编制，要么按实际零件尺寸进行编制程序，由数控系统自动计算偏离值，以达到加工尺寸精度要求，这就是刀具半补偿功能，刀补通过指令G40、G41、G42来执行(见图2)。图2刀具补偿轨迹图3.刀补的数学处理(1)基本轮廓处理。对于直线，执行后的刀具中心轨迹为平

4、行于轮廓的一条直线。因此，只要计算出起点与终点坐标，运行轨迹即可确定；对于圆弧部分，执行后的刀具中心轨迹为与指定轮廓圆弧同心一段圆弧，为保证圆弧加工的唯一性，需准确计算出圆弧的起点、终点和圆心坐标的轨迹。(2)过渡处理。数控系统控制的轨迹只有直线和圆弧,其连接形式有：直线与直线连接、直线与圆弧连接、圆弧与直线连接、圆弧与圆弧连接，如图3所示。图3尖角处理情况(a)、(b)(缩短型)；(c)、(d)(伸长型)；(e)、(f)(插入型)图3(a)、(b)加工内侧面(180。Wa),系统自动求出偏置轨迹的交点S点；图3(c)、(d)加工外侧面(90

5、°WaW180°),系统自动使刀具远离零件拐角；图3(e)、(f)加工外侧面(0